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《国防科学技术大学》 2008年
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X处理器存储一致性模型的研究与实现

黄冕  
【摘要】: 现代科学计算正在向并行计算、分布式运算等方向发展,而多核处理器在这些方面有着单核处理器无法比拟的优势,这就决定了多核处理器在未来微处理器领域的主导地位。但在多处理器系统中,由于多个处理器可能对同一数据块进行读操作,当某个处理器对共享的数据块进行写操作时,其它处理器的cache中该数据块的副本将成为过时的数据。如果不及时地通知相应的处理器,将导致错误的运行结果。存储一致性协议就是用来在这种情况下保证程序运行正确性的。多机系统存储信息一致性问题正是当今国际上研究的热门问题之一。 本课题主要研究基于X处理器的存储一致性模型,依据此模型设计并实现与存储一致性模型相关性很大的存取部件。 本文首先根据存储一致性模型理论的发展,深入分析了多种比较流行的存储一致性模型,总结了它们各自的优缺点和适用环境。在此基础上依据X处理器体系结构特点选择了适用于X处理器的存储一致性模型——TSO模型,设计实现了X处理器的存取功能部件,包括数据cache,数据TLB,store buffer以及接口电路等模块,最后对该部件进行了验证与综合。结果表明,验证所使用的127个测试激励全部通过,存取部件时钟频率可达1GHz以上,满足设计要求。 本课题是国家重大科研项目X处理器研究与设计工作的一部分,研究成果直接应用于工程实践。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP332

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